半导体参杂浓度计算

硅的原子密度为5*10^22cm-3,掺入1%的As后,若杂质全部电离,则室温下载流子浓度为：

多数载流子（电子）n=5*10^22cm-3*1%=5*10^20cm-3

少数载流子（空穴）p=ni^2/n=0.45cm-3

温度.导体在任何温度下,都将遵从 热平衡条件：np=ni2.因此多数载流子与少数载流子是相互制约着的.多数载流子主要来自于掺杂,而少数载流子都来自于本征激发（属于本征载流子）.当通过掺杂、增大多数载流子浓度时,则多数载流子与少数载流子相互复合的机会增加,将使得少数载流子浓度减小；当升高温度,少数载流子浓度将指数式增大,并且它与多数载流子相互复合的机会也增加,仍然维持着热平衡关系.在温度不是很高时,增加的本征载流子浓度将远小于掺杂所提供的多数载流子浓度,因此对于多数载流子而言,可以认为其浓度基本上就等于掺杂浓度,与温度的关系不大.当然,在温度高到使得本征载流子浓度增大到等于或大于多数载流子浓度时,就变成以本征载流子导电为主的半导体了,即为本征半导体,这时掺杂的贡献即可忽略了.

我来回答一下，本人某电微电子科学与工程专业，有表述不当之处，望批评指正。影响半导体禁带宽度的因素主要有两种：温度与掺杂浓度。（以si、Ge、GaAs半导体为主）1、半导体禁带宽度具有负温度系数： 从原子到晶体，经过价键杂化（即：sp3杂化），一条原子能级一般对应多个能带。当温度升高时，晶体的原子间距增大，能带宽度虽然变窄，但禁带宽度却是减小的。（这里解释一下，虽然原子间距增大了，并且能带宽度变窄了，但是此时有多条能带，相对来说，禁带宽度是变小的）；2、掺杂浓度升高时，由于杂质能级的出现，可能导致禁带宽度变窄：其实这一点从本质来解释是不太好理解的，我这里举个例子，再给出我个人的一些理解，希望可以帮助你理解这一点。例：在BJT中，发射区高掺杂会导致禁带宽度变窄。我个人理解是，有了杂质能级的加入，导电性增强，就像把禁带宽度一分为二，原先的阻碍减少了一部分，相当于禁带宽度变窄了。（纯属个人理解）

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